磁性纳米颗粒的磁特性研究

基于Monte Carlo数值模拟,研究了具有近邻与次近邻交换耦合作用的Heisenberg体心立方晶格结构纳米颗粒的磁性质.研究表明,近邻和次近邻交换耦合作用的相互竞争将形成不同的磁有序.利用不同的序参量来表征不同的磁有序,给出了交换作用的大小和类型以及尺寸大小等对纳米颗粒的磁化强度、相变行为的影响.理论计算结果较好地解释了实验事实.     

Fe-Al_2O_3纳米颗粒膜的巨磁电阻效应及微结构

采用磁控溅射方法在玻璃基片上制备了一系列的 Fe- Al2 O3 颗粒膜样品 ,对样品的巨磁电阻效应 (GMR)和磁性能进行了测量 ,并用高分辨电镜 (HRTEM)对膜中 Fe颗粒的微结构进行观察 .结果表明 :磁电阻 MR随 Fe含量而变化 ,在体积分数为 47%时获得最大值 4.0 % .45 % Fe-Al2 O3 颗粒膜的室温磁性表现为超顺磁性 ,磁电阻 MR与 - (M/Ms) 2 成正比 ,相关常数 A≈ 0 .0 3 6 .HRTEM观察表明 ,当 Fe颗粒尺寸约小于 1 nm时 ,Fe颗粒为非晶态 ,而大于该尺寸时则为晶态 .在 Fe- Al2 O3 颗粒膜体系中存在与隧道相关的 GMR,GMR的起因可归于传输电子的自旋相关的散射     

Fex（In2O3）1—x颗粒膜磁性的研究

报道了“铁磁金属－半导体基体”Ｆｅｘ（Ｉｎ２Ｏ３）１－Ｘ颗粒膜的磁性研究。根据低场磁化率Ｘ（Ｔ）温度关系和不同温度下的磁滞回线研究表明：膜中的Ｆｅ颗粒有大小不同的两种尺度,随温度降低,颗粒膜的磁特性由超顺磁态转变为超顺磁和铁磁的混磁态,最后在１０Ｋ变为类反铁磁态;在截止温度以上,其ＭＳ（Ｔ）关系符合Ｂｌｏｃｈ的Ｔ＾３／２定律。     

磁性纳米粒子组装颗粒膜的电磁输运特性

磁性纳米粒子组装颗粒膜的电磁输运特性一直是凝聚态物理领域的研究热点之一.以原位组装的策略制备磁性颗粒膜,可以将磁性纳米粒子的制备和薄膜的组装过程分开,实现磁性颗粒膜中颗粒尺寸、颗粒间距等微结构要素的独立调控,为揭示磁性颗粒膜电磁输运特性的微观机制创造条件.本文总结了近年来磁性纳米粒子组装颗粒膜的制备及其电磁输运特性的主...     

Fe—Al2O3纳米颗粒膜的巨磁电阻效应及微结构

采用磁控溅射方法在玻璃基片上制备了一系的Fe-Al2O3颗粒膜样品,对样品的巨磁电阻效应（GMR）和磁性能进行了测量,并用高分辨电匀（HRTEM）对膜Fe枯粒的微结构进行观察,结果表明,磁电阻MR随Fe含量而变化,而体积分数为47％时获得最大值4．0％,45％Fe-Al2O3颗 膜的室温磁性表现为超顺磁性,磁电阻MR与－（M／Ms)2成正比,相关常数A约0．036,HRTEM观察表明,当Fe颗粒尺寸约小于1nm时,Fe颗粒为非晶态,而大于该尺寸时则为晶态,在Fe-Al2O3颗粒膜体系中存在与隧道相关的GMR,GMR的起因可归于传输电子的自旋相关的散射。     

M-M型纳米颗粒膜的巨磁电阻效应

探讨了M-M型纳米颗粒膜巨磁电阻效应的物理机制，指出了影响颗粒膜巨磁电阻效应的因素，推导出M-M型纳米颗粒膜巨磁电阻效应的计算公式。     

M-Ⅰ型纳米颗粒膜的巨磁电阻效应

介绍了M－Ⅰ型纳米颗粒膜的制备手段和测量方法，将M－Ⅰ型纳米颗粒膜分为三个结构区域，推导了M－Ⅰ型纳米颗粒膜的巨磁电阻效应的计算公式。     

(FeNiCo)x-(Al2O3)1-x纳米颗粒膜霍尔效应的研究

利用磁控溅射方法制备了不同金属体积分数x的(Fe21Ni79)x-(Al2O3)1-x纳米颗粒膜样品，并对样品的霍尔效应进行了研究，在x=0．48时，样品的饱和霍尔电阻率为4．5μΩ．cm，霍尔电压为450μV。在同样的制备条件下保持x不变，用Co去替代部分Ni得到一系列[Fe21(NimCon)]x-(Al2O3)1-x颗粒膜，测量其霍尔电压，结果发现随着Co含量的增加，霍尔电压增大，当原子比n／m=0．6时，霍尔电压为1125μV。     

M—I型纳米颗粒膜逾渗阈值的测量及验证

采用磁控溅射法，在玻璃基片上制备了一系列不同Ni79Fe21含量的（Ni79Fe21)x(Al2O3)1-xM-I型纳米颗粒膜。测量并分析了电阻率与体积分数的关系，得出该颗粒膜的体积分数逾渗阈值大约为0.51。分别用4种方法验证了M－I型纳米颗粒膜的逾渗阈值。     

Ni79Fe21-Al2O3纳米颗粒膜的电、磁性质

采用磁控溅射法在玻璃基片上制备了一系列不同Ni79Fe21含量x的（Ni79Fe21)x(Al2O3)1-x纳米颗粒膜样品。研究了电阻率ρ与体积百分比x的关系，测出了逾渗阈值xρ，并对样品的巨磁电阻效应和霍尔效应进行了研究。发现存在三个区间：（1）当x＜48％时，在这个区间只有巨磁电阻效应，没有霍尔效应；（2）当48％＜x＜60％时，在这个区间巨磁电阻效应和霍尔效应共存，且随着x的减小而增强；（3）当x＞60％时，在这个区间只有霍尔效应，没有巨磁电阻效应。     

垂直磁记录介质Co—CoO薄膜的磁特性和微结构

采用垂直蒸镀的方法,在接近室温的基底上,以较低的沉积速率(R(?)5(?)/S),连续调节通入真空室内的氧气压强PO_2,成功地蒸镀出性能优良的Co-CoO垂直磁化膜。其磁特性完全适用于作垂直磁记录介质。与高沉积速率的蒸镀相比,仅是适于产生垂直磁化膜的氧气压强PO_2的范围小些,薄膜磁特性和微结构对PO_2的变化较敏感,需要更精细地控制PO_2的数值。通过X射线衍射分析和透射电镜观察薄膜表面的复形表明:具有最佳磁特性的垂直磁化膜是hcp Co和fcc CoO的混合物,并形成以Co为中心,外面包围着CoO的柱状结构。当PO_2≥1.5×10~(-4)乇时,膜中出现了极少量钴的高价氧化物(如Co_2O_3,Co_3O_4),则形成以CoO为中心的CoO-Co-CoO相间的内外三层的柱状结构。此时薄膜的Ms变得较小,矫顽力H_(c⊥)和H_(c∥)也减小,磁特性开始变坏。     

FeCo-SiO_2颗粒膜的磁性和隧道磁电阻效应研究

用射频共溅射的方法制备了不同金属含量φ的 Fe- Si O2 金属 -绝缘体颗粒膜 ,系统研究了薄膜的微结构、磁性以及隧道磁电阻 ( TMR)效应 .在φ=0 .33处得到最大磁电阻比 RTMR为- 3. 3% .在同样的制备条件下保持φ =0 . 33,用 Co 取代 Fe 得到一系列的( Fe10 0 -x Cox) 0 .33( Si O2 ) 0 .67的颗粒膜 .对其 TMR的研究发现在 x =53时得到最大的磁电阻比为 -4 .3% ,且 Co对 Fe的替代基本没有影响薄膜的微结构 .由 Inoue关于隧道磁电阻效应的理论得到的自旋极化率 P和 Co的原子百分数 x的关系曲线和实验测得的 RTMR ～ x曲线具有相似的变化趋势 .表明在 Fe Co- Si O2 膜中由于磁性颗粒自旋极化率 P的提高而使 RTMR 变大 .这也和基于第一原理的线性缀加平面波方法得到的理论计算结果一致 .     

高密度磁记录用FePt/Ta多层膜微结构与磁性

采用直流对靶磁控溅射方法生长了FePt/Ta多层膜.X射线衍射(XRD)分析表明[FePt(2.5.nm)/Ta(2.5 nm)]5样品经过650℃退火实现了从无序到有序的转变.磁测量表明当Ta层厚度为2.5 nm时,FePt的磁特性达到最好,矫顽力为543.4 kA·m-1,矩形比也达到最大(0.805 59).原子力显微图观察发现,650℃退火后的样品纳米晶粒分布比较均匀,粒径大约为10～20 nm.磁力显微图观察说明大量粒子取向一致.计算得到激活体积远大于晶粒体积的事实说明薄膜的磁化反转过程主要是由磁矩转动控制的.     

高面密度垂直记录交叉方位角记录方式研究

研究了垂直记录单极型磁头的偏道特性及串音特性.在此基础上,提出了一种利用交叉方位角记录方式,减小实际记录道宽,消除保护带,从而充分利用磁盘记录媒体表面的新方法,在实现高道密度磁记录的同时,提高记录面密度.为实现这一目的而设计制作的双道方位角磁头,用于软盘系统,比相同宽度的普通磁头提高道密度一倍以上.     

铬含量对铁铬纳米粒状合金材料磁学性质的影响

用溶胶法制备出了（Ｆｅ１－ｘＣｒｘ）１５（ＳｉＯ２）８５粒状合金固体,这种粒状合金固体是一种纳米复合材料,由嵌在ＳｉＯ２母体中的ＦｅＣｒ合金颗粒构成．本文报告这种材料的基本制备方法,以及Ｃｒ含量对ＦｅＣｒ合金颗粒磁学性质的影响     

Fe/In2O3颗粒膜的特殊磁相变

用射频溅射法成功制备了金属/半导体型磁性颗粒膜Fex(In2O3)1-x.磁测量表明,从室温至低温(300～1.5K)的温度范围内,样品经历了由超顺磁性向超顺磁性、铁磁性共存的混合态-类反铁磁性的特殊磁相变过程,由此提出该颗粒膜中Fe颗粒的尺度有大小两种类型.     

Magnetic properties and giant magnetoresistance effect of nanometer Fe-In2O3 granular films

Nanometer ferromagnetic metal-semiconductor matrix Fe-In2O3 granular films are fabricated by the radio frequency sputtering. Magnetic properties and the giant magnetoresistance (GMR) effect of Fex(In2O3)1x granular film samples are studied. The result shows that the magne-toresistance (MR) ratio/0 value of the granular film samples with Fe volume fraction x = 35% is 4.5% at room temperature. The temperature dependence (T = 1.5-300 K) of the MR ratio /0 value of Fe0.35(In2O3)0.65 granular films shows that /0 value below 10 K increases rapidly with the decrease of the temperature, and when T = 2 K,/0 value is 85%. Through the study of the dependence of low field susceptibility on temperature and the hysteresis loops at different temperatures, it has been found that, when the temperature decreases to a critical point TP = 10 K, the change of the structure in Fe0.35(In2O3)0.65 granular films results in the transformation of state from ferromagnetic to spin-glass-like. The remarkable increase of the MR ratio ???/??0 value of Fe0.35(In2O3)0.65 granular films below 10 K seems to arise from the peculiar conducting mechanism of the granular film samples in the spin-glass-like state.     

Magnetic properties and giant magnetoresistance effect of nanometer Fe−In2O3 granular films

Nanometer ferromagnetic metal-semiconductor matrix Fe−In₂O₃ granular films are fabricated by the radio frequency sputtering. Magnetic properties and the giant magnetoresistance (GMR) effect of Fe_x(In₂O₃)_1−x granular film samples are studied. The result shows that the magnetoresistance (MR) ratio Δρ/ρ ₀ value of the granular film samples with Fe volume fraction x=35% is 4.5% at room temperature. The temperature dependence (T=1.5–300 K) of the MR ratio Δρ/ρ ₀ value of Fe_0.35(In₂O₃)_0.65 granular films shows that Δρ/ρ ₀ value below 10 K increases rapidly with the decrease of the temperature, and when T=2 K, Δρ/ρ ₀ value is 85%. Through the study of the dependence of low field susceptibility on temperature and the hysteresis loops at different temperatures, it has been found that, when the temperature decreases to a critical point T _p=10 K, the change of the structure in Fe_0.35)In₂O₃)_0.65 granular films results in the transformation of state from ferromagnetic to spin-glass-like. The remarkable increase of the MR ratio Δρ/ρ ₀ value of Fe_0.35(In₂O₃)_0.65 granular films below 10 K seems to arise from the peculiar conducting mechanism of the granular film samples in the spin-glass-like state.     

磁性颗粒膜的铁磁共振

从理论上分析了颗粒膜在铁磁共振（FMR）场以上由于颗粒形状、尺寸、取向、百分含量及温度的效应．分析了斜置共蒸发沉淀而成的CoxAg1-x颗粒膜（百分含量（0．2〈x〈0.85）、体积填充因子以0．17〈f〈0．85））与Hτ的关系,在室温下FMR的Hιτ（f）-f曲线显示,在系统的逾渗点f=fp≈0．3时产生突变,这变化与铁磁（FM）颗粒的聚集增长相关联,这种关联是在f〉fp时与单一超顺磁相（SPM）颗粒比较．另外,对Fe—SiO2颗粒膜其Hτ（f）-f曲线的分析也显示在逾渗点f=fp≈0．28时产生不连续的跃变．磁性颗粒膜的这一性质提供了有效探明第一类磁逾渗材料的相转变途径．     

磁性颗粒材料磁化率的研究

作者分析了磁性颗粒系统的磁化率在晶粒间传导电子和偶极相互作用下的效应．在磁性颗粒间通过传导电子的RKKY相互作用,发现了不像多层膜系统那样的非振荡的反铁磁性现象．由偶极相互作用的退磁效应显示出与简单超顺磁行为的偏差．关于71和温度的线性关系,仅适用于阻挡温度T6以上．作者还利用导出的关系实际计算了Co20Cu80和Co26Ag74的磁化率,计算结果与瓦以上的实验点的实验值吻合较好,这正表明由于颗粒偶极相互作用,使非朗之万磁化率得以显现,